ОДНОСТОРОННЄ ВИСОКОШВИДКІСНЕ ЗВАРЮВАННЯ СКЛАДОВИМ ЕЛЕКТРОДОМ

Автор(и)

  • Сергій Щетинін ДВНЗ «ПДТУ», Ukraine
  • Віра Щетиніна ДВНЗ «ПДТУ», Ukraine
  • Ірина Воленко ДВНЗ «ПДТУ», Ukraine
  • Сергій Десятський ДВНЗ «ПДТУ», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2522-9990262023294134

Ключові слова:

Одностороннє високошвидкісне зварювання складовим електродом, енергія, рів-новага тисків, тиск дуги, швидкість зварювання та кристалізації рідкого мета-лу ванни, здрібнення мікроструктури, ударна в’язкість зварних з’єднань.

Анотація

При односторонньому зварюванні на флюсовій подушці на рідкий метал зварювальної ванни діють спрямовані вниз  тиск дуги РД, тиск електродного металу РЕ, магнітний тиск РЕМ,  гідродинамічний тиск рідкого металу РГ, тиск флюсу РФ і спрямовані вгору тиск поверхневого натягу РПН та тиск флюсової подушки РФП. Якісне формування зворотного валика при  односторонньому зварюванні на флюсовій подушці забезпечується при рівновазі тисків, діючих на рідкий метал  ванни.   Рівновага в зварювальній ванні та формування швів при односторонньому зварюванні  в значній мірі визначаються тиском дуги, яка передає металу теплову та кінетичну енергію, під дією якої метал розплавляється і витікає з зварювальної ванни, виникають мікроспотворення кристалічної решітки, мікронапруги, щільність дислокацій,  мікроструктура стає крупнозернистою та знижується ударна в’язкість зварних з’єднань Тиск зварювальної дуги прямо пропорційний квадрату струму та обернено пропрційний площі, по якій переміщується активна пляма.

Для зниження тиску дуги та підвищення ударної в’язкості зварних зєднань розроблено процес одностороннього високошвидкісного зварювання складовим електродом, який складається з дроту та  U-подібної стрічки. Дуга переміщується торцем електрода в поздовжньому та поперечному напрямках, площа, по якій переміщується дуга, зростає, тиск дуги зменшується в 4 рази. При наплавленні перпендикулярною стрічкою дуга переміщується перпендикулярно зварювальної ванни. Швидкість зварювання 15м/г і кристалізації рідкого метала зварювальної ванни мінімальна, 0,004 м/с,  енергія,   розмір зерна, міжатомна відстань зростають, зменшуються міжатомні звязки та ударна вязкість зварних зєднань.

При зварюванні дротом дуга концентрується на торці електроду, ефективність процесу, швидкість зварювання підвищується до 40 м/г і кристалізації рідкого металу  ванни  до 0,011 м/с, енергія зменшується. що приводить  до зростання ударної вязкості зварних зєднань. Найбільш ефективно зростає ударна вязкість зварних зєднань при односторонньому високошвидкісному зварюваннні складовим електродом, з швидкістю зварювання 75 м/г,  швидкість кристалізації рідкого металу  ванни зростає до 0,021 м/с, енергія зменшується, здрібнюється мікроструктура, скорочується міжатомна відстань і підвищуються міжатомні звязки. Зі зростанням швидкості зварювання і кристалізації рідкого металу зварювальної ванни зростає якість формування зворотного шва на флюсовій подушці, здрібнюється мікроструктура, скорочується міжатомна відстань, підвищуються міжатомні зв’язки та ударна в’язкість зварних з’єднань.

Розроблено процес  одностороннього високошвидкісного зварювання складовим електродом на флюсовій подушці, що забезпечує зниження тиску зварювальної дуги, якісне формування швів,  незалежно від зазору, зростання швидкості зварювання та кристалізації, здрібнення мікроструктури, скорочення міжатомної відстані, підвищення міжатомних зв’язків і ударної в’язкості зварних з’єднань в 2 – 2,5 рази.

Посилання

Фуджіта Ю. Технологія зварювання в сучасній промисловості Японії / Ю. Фуд-жита, Ю. Наканісі, Н. Юріока // Автоматичне зварювання. - 2008. -Листопад. - С.48 - 54.

Бернадський В.М. Японія визначає пріоритети у зварюванні на ХХІ століття / В.М. Бернадський // Автоматичне зварювання. - 2002. - №3. - С.46.

Веселков В.Д. Одностороннє зварювання стикових з'єднань сталевих корпус-них конструкцій / В.Д.Веселков.-Л.: Суднобудування, 1984. - 198с.

Акулов А. І. Утримання рідкого металу зварювальної ванни поперечним маг-нітним полем/ А.І. Акулов, А.М. Рибачук // Зварювальне виробництво.-1972.- № 2. - С. 3 - 4.

Черниш В.П. Зварювання з електромагнітним перемішуванням/ В.П. Черниш, В.Д.Кузнєцов, А.Н.Брискман, Г.М.Шеленков.-К.: Техніка, 1983. - 127с.

Ріжов Р.М. Магнітне керування якістю зварних з'єднань / Р.М. Рижов, В.Д. Ко-валів. - К.: Екотехнологія, 2010. - 288 с.

Черниш В.П. Залежність параметрів керуючого магнітного впливу від енергов-кладання встик при дуговому зварюванні / В.П. Черниш, Р.М. Рижов // Автоматичне зварювання. - 1998. - №5. - С.49 -51.

Рижов Р.Н Застосування шестиполюсної електромагнітної системи для управ-ління параметрами формування швів при зварюванні електродом, що не плавиться / Р.М. Рижов, В.Д. Кузнєцов, А.В. Малишев // Автоматичне зварювання. - 2004. - №2. - С.45 -49.

Грановський В.Л. Електричний струм у газі. Встановлений струм / В. Л. Гра-новський. - М.: Наука, 1971. - 543с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-23

Номер

Розділ

Машинобудування і зварювальне виробництво